中國儲能網(wǎng)訊：在中國，發(fā)展智能微電網(wǎng)的最大動力是充分利用可再生能源滿足未來能源多元需求，最大化接納可再生分布式能源，從而促進綠色能源的高效利用，提高能效。
雙向信息化能源網(wǎng)
《國家能源局關于推進新能源微電網(wǎng)示范項目建設的指導意見》發(fā)布，鼓勵2015年各省(市、區(qū))申報1~2個新能源微電網(wǎng)項目，在建設中，按照能源互聯(lián)網(wǎng)的理念，采用先進的互聯(lián)網(wǎng)及信息技術，實現(xiàn)能源生產(chǎn)和使用的智能化匹配及協(xié)同運行，以新業(yè)態(tài)方式參與電力市場，形成高效清潔的能源利用新載體。本次指導意見是電改9號文出臺后，專門針對微網(wǎng)系統(tǒng)提出的重要文件。
目前，微電網(wǎng)已成為解決電力系統(tǒng)眾多問題的一個重要手段。各國都依據(jù)本國電力系統(tǒng)實際問題提出了各自的微電網(wǎng)概念和發(fā)展目標。世界各國的能源發(fā)展動因不同，對微電網(wǎng)的研究側重點各異。在中國，發(fā)展智能微電網(wǎng)的最大動力是充分利用可再生能源滿足未來能源多元需求，最大化接納可再生分布式能源，從而促進綠色能源的高效利用，提高能效。未來利用互聯(lián)網(wǎng)技術可將全球的電力網(wǎng)轉化為共享網(wǎng)絡，每一個現(xiàn)存的建筑物都能夠變成微型電網(wǎng)，并體現(xiàn)出雙向信息化能源網(wǎng)的特點，分布式的、合作式的能源共享方式或許在未來25年內(nèi)即可實現(xiàn)。新能源微電網(wǎng)建設將開啟能源互聯(lián)網(wǎng)在需求側應用的落地展開，對能源生產(chǎn)和消費都將帶來巨大的變革，促進新能源的發(fā)展并帶來長期的投資機會。
智能微網(wǎng)系統(tǒng)是由分布式電源、儲能裝置、能量轉換裝置、相關負荷和監(jiān)控、保護裝置匯集而成的小型智能的發(fā)配電系統(tǒng)，是一個能夠?qū)崿F(xiàn)自我控制、保護和管理的自治系統(tǒng)，既可以與外部電網(wǎng)并網(wǎng)運行，也可以孤立運行。本文介紹的 DMP7600微電網(wǎng)能量管理和穩(wěn)定控制系統(tǒng)(以下簡稱系統(tǒng))遵循“清潔、高效、自治、安全”的思想和總體技術標準，全面覆蓋微電網(wǎng)的監(jiān)控、保護、運行控制等技術領域，旨在根據(jù)用戶的需求，提供全方位的微電網(wǎng)技術服務。
智能微網(wǎng)是未來的發(fā)展方向，是能源互聯(lián)網(wǎng)的基礎，也是主動配電網(wǎng)的基本單元，需要構建基于微網(wǎng)的分布式能量管理系統(tǒng)應用與服務平臺，與手機聯(lián)動，實現(xiàn)用戶用能的精確計量、精確控制。
微電網(wǎng)的典型結構
微電網(wǎng)它通過隔離變壓器、靜態(tài)開關和大電網(wǎng)相連接。微電網(wǎng)中絕大部分的微電源都采用電力電子變換器和負載相連接，使其控制靈活。微電網(wǎng)內(nèi)部有三條饋線，其中饋線A和B上連接有敏感負荷和一般負荷，根據(jù)用電負荷的不同需求情況，微電源安裝在饋線上的不同位置，而沒有集中安裝在公共饋線處，這種接入形式可以減少線路損耗和提供饋線末端電壓支撐。饋線C上接入一般負荷，沒有安裝專門的微電源，而直接由電網(wǎng)供電。每個微電源出口處都配有斷路器，同時具備功率和電壓控制器，在能量管理系統(tǒng)的控制下，調(diào)整各自功率輸出以調(diào)節(jié)饋線潮流。當監(jiān)測到大電網(wǎng)出現(xiàn)電壓擾動等電能質(zhì)量問題或供電中斷時，隔離開關S1動作，微電網(wǎng)轉入孤島運行模式，以保證微電網(wǎng)內(nèi)重要敏感負荷的不間斷供電，同時各微電源在能量管理系統(tǒng)的的控制下，調(diào)整功率輸出，保證微電網(wǎng)正常運行。對于饋線 A、B、C上的一般負荷，系統(tǒng)則會根據(jù)微電網(wǎng)功率平衡的需求，將其切除。
微電網(wǎng)實際上就是一個小型的電力系統(tǒng)，由電源、儲能、負荷和控制系統(tǒng)等組成?？梢哉f“麻雀雖小，五臟俱全”。而與大電網(wǎng)不同的是，微電網(wǎng)采用的電源一般都是分布式可再生能源，比如風力發(fā)電機、光伏電池等。作為新能源電網(wǎng)掌控未來能源的趨勢，微電網(wǎng)將結核“互聯(lián)網(wǎng)+”占據(jù)能源領域新風向標，新能源微電網(wǎng)是電網(wǎng)配售側向社會主體放開的一種具體方式，符合電力體制改革的方向，可為新能源創(chuàng)造巨大發(fā)展空間。
當前條件下，實現(xiàn)能源互聯(lián)網(wǎng)還需要走很長的路，還有許多實際問題需要解決，能源互聯(lián)網(wǎng)的理論體系、技術體系，標準體系和產(chǎn)業(yè)鏈還沒有真正地形成。微網(wǎng)能量管理系統(tǒng)主要是要與光伏發(fā)電，或者冷熱電聯(lián)動等一些基礎設施，并且與用戶的復合實現(xiàn)信息的互操作，在預測電力需求和供給的基礎上計算最佳的發(fā)電量，包括能源使用量，通過手機來接受電網(wǎng)發(fā)來的信息，通過時時控制，采用自己的發(fā)電策略，用電策略進行時時的調(diào)整。
微能源網(wǎng)集成了風、光、氣等多種能源輸入和熱、電、冷等多種產(chǎn)品輸出，并綜合考慮了各種能源之間的有機組合與集成優(yōu)化，其突出優(yōu)勢是可以充分利用可再生能源以及能源的梯級利用技術進行冷熱電一體化生產(chǎn)、計劃和調(diào)度，幫助用戶選擇更經(jīng)濟的能源。微能源網(wǎng)的組成除了用戶外通常還包括分布式三聯(lián)供燃氣機、光伏電源、小型風電、熱泵等供能單元，蓄冷、蓄熱、蓄電、蓄氣等儲能單元以及電網(wǎng)、熱(冷)網(wǎng)、通信網(wǎng)等網(wǎng)絡單元，并通過大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術對用戶和能源進行統(tǒng)一的調(diào)度管理，從而更好的實現(xiàn)能源、環(huán)境和經(jīng)濟效益的協(xié)調(diào)發(fā)展。
能量管理系統(tǒng)
微電網(wǎng)被定義為發(fā)電和負荷的集合，而通常負荷不僅包括了電負荷，還包括熱和冷負荷，即熱電聯(lián)供和熱電冷三聯(lián)供。因此，微電網(wǎng)不僅要發(fā)電，而且要利用發(fā)電的余熱以提高總體效率。
能量管理系統(tǒng)(EMS)的目的即為作出決策以最優(yōu)地利用發(fā)電產(chǎn)生的電和熱(冷)。該決策的依據(jù)為當?shù)卦O備對熱量的需求、氣候的情況、電價、燃料成本等。
能量管理系統(tǒng)的調(diào)度控制功能：能量管理系統(tǒng)是為整個微電網(wǎng)服務的，即為系統(tǒng)級的，由此首要任務是將設備控制和系統(tǒng)控制加以明確區(qū)分，使各自的作用和功能簡單明了。微型汽輪機的轉速、頻率、機端電壓、發(fā)電機(微電源)的功率因數(shù)等應由微電源來控制，他們依據(jù)就地信號。CERTS的模型中，EMS只調(diào)度系統(tǒng)的潮流和電壓。潮流調(diào)度時需考慮燃料成本、發(fā)電成本、電價、氣候條件等。EMS僅控制微電網(wǎng)內(nèi)某些關鍵母線的電壓幅值，并由多個微電源的控制器配合完成，與配電網(wǎng)相聯(lián)的母線電壓應由所聯(lián)上級配電網(wǎng)的調(diào)度系統(tǒng)來控制。
除了上述基本功能外，EMS還具有其他一些功能，如當微電網(wǎng)與配電網(wǎng)解列后微電網(wǎng)應配備快速切負荷的功能，以使微電網(wǎng)內(nèi)的發(fā)電與負荷平衡；由于微電源同時供給電、熱等負荷，調(diào)度時應同時兼顧，一般情況下往往采取“以熱定電”的原則，即滿足用戶對熱負荷需求的條件下再進行電量的調(diào)度；微電網(wǎng)中應配備一些儲能設備，如蓄電池、超級電容、飛輪等。
EMS的功能自然首先應針對微電網(wǎng)內(nèi)需求，如潮流和電壓調(diào)度、電能質(zhì)量和可靠性、提高運行的效率和經(jīng)濟性、降低污染排放等，但從長遠看它還可對配電網(wǎng)提供一些輔助服務和可靠性服務，特別是微電網(wǎng)作為智能電網(wǎng)的一個組成部分，可起到一定的負荷響應的作用。
此外，由于微電網(wǎng)本身位于用戶側，這些用戶可能為中心商業(yè)區(qū)(CBD)、學校、工廠等，它們本來就有供熱、通風、空調(diào)等過程控制系統(tǒng)，未來的EMS有可能成為這些系統(tǒng)以及當?shù)匕l(fā)電、儲能等的總調(diào)度系統(tǒng)。
